科學(xué)新聞

年輕太陽(yáng)的超級(jí)耀斑幫助早期地球形成生命

太陽(yáng)爆發(fā)給予生命在早期地球上形成所需的正確材料。

以針對(duì)年輕的類(lèi)似太陽(yáng)的恒星觀測(cè)為基礎(chǔ)，研究人員估計(jì)大約在40億年前，超級(jí)太陽(yáng)耀斑至少以每天1次的頻率用高能粒子轟擊地球。在地球的大氣層中，這些粒子與分子的碰撞形成了一氧化二氮及氰化氫。一氧化二氮是一種導(dǎo)致行星加溫的溫室氣體，而氰化氫則是形成DNA的重要成分。研究人員將他們的研究成果發(fā)表于5月23日出版的《自然地球科學(xué)》上。

“那些化學(xué)產(chǎn)物溫暖并撫育了新興的生命，”來(lái)自于NASA戈達(dá)德航天中心的天體物理學(xué)家、也是此項(xiàng)研究的合著者Vladimir Airapetian說(shuō)道。“我們被遠(yuǎn)古文明所崇拜的太陽(yáng)，不僅僅是溫暖的來(lái)源，還是生命材料的提供者。”

生命最早的痕跡大約可以追溯至41億年前。那時(shí)，太陽(yáng)要比現(xiàn)在暗大約25%～30%，由于陽(yáng)光太為暗淡，在沒(méi)有附加溫室氣體的幫助下，根本不足以讓地球的溫度保持在冰點(diǎn)之上。通過(guò)使用開(kāi)普勒空間望遠(yuǎn)鏡收集的恒星數(shù)據(jù)為參考而建立的早期太陽(yáng)的仿真模擬，Airapetian和他的同事們發(fā)現(xiàn)：盡管暗淡，但年輕的太陽(yáng)或許卻非常狂野——也被稱(chēng)為日冕物質(zhì)拋射的太陽(yáng)耀斑爆發(fā)的頻率極為頻繁且更加猛烈，所形成的風(fēng)暴強(qiáng)度是有記錄以來(lái)最強(qiáng)耀斑爆發(fā)的1 000倍。

研究人員提出，那些風(fēng)暴對(duì)地球產(chǎn)生了巨大的影響。風(fēng)暴會(huì)暫時(shí)將環(huán)繞地球的防護(hù)磁泡，即磁球?qū)訑D壓至正常高度的1/6。這種壓制可令更多的太陽(yáng)粒子落入大氣層。那些俯沖轟擊的粒子完成離子化并且分裂成為空氣中的氮分子。分子又重新組成新的物質(zhì)，諸如氰化氫，而氰化氫則能夠產(chǎn)生脫氧核糖核酸堿基及氨基酸。

另一種產(chǎn)品則是一氧化二氮，這是一種效力近乎二氧化碳300倍的溫室氣體。研究人員表示，這種附加的一氧化二氮有可能在太陽(yáng)昏暗時(shí)期阻止了地球的凍結(jié)。

太陽(yáng)耀斑不僅可能對(duì)地球產(chǎn)生了巨大的影響，還可能對(duì)火星也產(chǎn)生了類(lèi)似的影響，Airapetian補(bǔ)充道，它很可能改變了這顆紅色行星的可居住性。

這種相互作用創(chuàng)造出了正確的分子，但它們卻出現(xiàn)在錯(cuò)誤的地方，來(lái)自于美國(guó)康奈爾大學(xué)的天體生物學(xué)家Ramses Ramirez說(shuō)道。由耀斑形成的分子本應(yīng)起源于上層大氣，而非溫室增溫的發(fā)生地及生命本應(yīng)生根的地表。這種想法貌似很有道理，但是某些機(jī)制還需要明確，“即這些分子如何降落下來(lái)供生物使用。”他說(shuō)道。

科學(xué)家從過(guò)去挖掘蛋白質(zhì)的進(jìn)化過(guò)程：為了解當(dāng)代蛋白質(zhì)如何進(jìn)化，科學(xué)家們正在重建古代的分子。

納米粒子擊敗動(dòng)脈硬化：能夠發(fā)現(xiàn)并且摧毀血管中蠟狀斑塊的納米粒子或可對(duì)于心臟病的治療起到重大的療效。

長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)脖子與它的基因檔案相關(guān)：長(zhǎng)頸鹿的基因顯示出它們的脖子如何長(zhǎng)得這般長(zhǎng)，以及它們的心臟如何這般強(qiáng)壯。

最健康的體重恰恰有可能是超重：在丹麥進(jìn)行的長(zhǎng)期研究顯示出，最佳的體重指數(shù)是呈上升趨勢(shì)的。

發(fā)現(xiàn)14500年前出現(xiàn)在佛羅里達(dá)的狩獵采集者：水下遺跡中的發(fā)現(xiàn)，將人們置于佛羅里達(dá)令人意外的悠遠(yuǎn)時(shí)代中。

加拉帕戈斯群島上的鸕鶿是如何擁有微型翅膀的：加拉帕戈斯群島上的鸕鶿擁有的微型翅膀有可能來(lái)自于細(xì)胞觸角所造成的變異感應(yīng)。

長(zhǎng)期繞月飛行任務(wù)揭示出月球的令人驚訝之處：投入使用7年之后，月球探測(cè)軌道飛行器依然保持正常，并且不斷發(fā)現(xiàn)月球的令人驚訝之處。

物理學(xué)家打碎了粒子模仿者：一種新型準(zhǔn)粒子對(duì)撞機(jī)將出現(xiàn)在固體材料中聚集在一起的人造粒子打碎。

地球誕生時(shí)的遺跡停留了45億年之久：震撼而非抖動(dòng)，鎢同位素揭示出地幔對(duì)流留下了某些長(zhǎng)達(dá)45億年之久未受影響的地球遺跡。

亞洲靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物受到遠(yuǎn)古氣候變化的嚴(yán)重打擊：中國(guó)的化石顯示出，亞洲與非洲的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物是在3400萬(wàn)年前產(chǎn)生的偏離。

腸道細(xì)菌將會(huì)挑戰(zhàn)教科書(shū)對(duì)于復(fù)雜細(xì)胞的定義：科學(xué)最終會(huì)發(fā)現(xiàn)一種復(fù)雜的丟失所有線粒體的真核細(xì)胞。

胃灼熱藥物可破壞令血管呈直線排列的細(xì)胞：一種被稱(chēng)為質(zhì)子泵抑制劑的胃灼熱藥物可破壞令血管呈直線排列的細(xì)胞。這一結(jié)果盡管還處于爭(zhēng)論中，但它提示了一種與嚴(yán)重副作用相關(guān)的對(duì)于質(zhì)子泵抑制劑的說(shuō)明，其中包括導(dǎo)致癡呆及心臟病發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。

某些克隆癥基因會(huì)使得細(xì)胞無(wú)視由正常腸道細(xì)菌所釋放的信息：克隆癥是一種炎癥性腸病，與之相關(guān)的基因或可令人們的免疫細(xì)胞遺漏由友好的腸道細(xì)菌所發(fā)送的有益的信息。

“朱諾”正在接近木星：經(jīng)過(guò)5年的飛行，“朱諾”號(hào)航天器即將到達(dá)木星，并且開(kāi)啟對(duì)這個(gè)巨行星的近距離觀測(cè)。

疫苗將會(huì)對(duì)登革熱、寨卡及基孔肯雅熱起到防御作用：蚊子攜帶有幾種有害病菌——登革熱、寨卡及基孔肯雅熱。疫苗將會(huì)成為最好的防御手段。

侏儒藍(lán)鯨的呼叫聲變得更加深沉：斯里蘭卡的侏儒藍(lán)鯨正在調(diào)整它們的呼叫聲——其中一部分更加深沉，而另一部分則保持原樣——但是科學(xué)家們對(duì)此無(wú)法解釋。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為有關(guān)藍(lán)鯨呼叫的理論引入了新的難題。

跳躍基因?qū)讟宄叨甑念伾優(yōu)樘亢谏阂环N簡(jiǎn)單的基因隱藏于某些經(jīng)自然選擇的著名的物種之后。

板塊構(gòu)造僅僅是地球生命周期的一個(gè)階段：最新的模型顯示出，行星的攪動(dòng)機(jī)制會(huì)導(dǎo)致行星處于極冷或極熱狀態(tài)，而板塊構(gòu)造不過(guò)是行星生命中的一個(gè)階段而已。

新技術(shù)創(chuàng)造出真正的隨機(jī)性：新技術(shù)使得計(jì)算機(jī)能夠更輕易地?fù)u骰子。

薛定諤的貓是死是活能夠同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)箱子中：通過(guò)使用超導(dǎo)腔中的微波系統(tǒng)，這只是死又活的貓被一分為二。

阿爾茨海默病的元兇可與其他病癥對(duì)抗：臭名昭著的阿爾茨海默病的元兇能夠幫助破壞細(xì)菌。

石頭圈顯示出穴居人的社交、技術(shù)能力：在法國(guó)的一個(gè)洞穴中，原始人類(lèi)的氏族修建了圓形的石筍結(jié)構(gòu)。

年輕時(shí)期太陽(yáng)的超級(jí)耀斑幫助早期地球形成生命：超級(jí)太陽(yáng)耀斑給予了早期地球升溫及生命形成的分子。

為三親嬰兒做出冒險(xiǎn)的鑒定：復(fù)活的線粒體或可為疾病治療帶來(lái)麻煩。

原始海嘯重塑了火星的地貌：由隕石撞擊所導(dǎo)致的原始海嘯重塑了火星的海岸線。

（王麒編譯）